非均勻量化編碼的Simulink仿真(通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告)

PAGE第1頁(yè)共3頁(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告信息學(xué)院（院、系）電子信息工程專業(yè)班通信原理教程課學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)老師實(shí)驗(yàn)時(shí)間非均勻量化編碼的Simulink仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握非均勻量化編碼工作原理；2．掌握非均勻量化編碼Simulink建模方法；3．掌握非均勻量化編碼Simulink仿真方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1．PC機(jī) 一臺(tái)2．Matlab軟件 一套三、實(shí)驗(yàn)原理1、非均勻量化編碼原理非均勻量化是根據(jù)信號(hào)的不同區(qū)間來(lái)確定量化間隔的。對(duì)于信號(hào)取值小的區(qū)間，其量化間隔也??；反之，量化間隔就大。它與均勻量化相比，有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。首先，當(dāng)輸入量化器的信號(hào)具有非均勻分布的概率密度（實(shí)際中常常是這樣）時(shí)，非均勻量化器的輸出端可以得到較高的平均信號(hào)量化噪聲功率比；其次，非均勻量化時(shí)，量化噪聲功率的均方根值基本上與信號(hào)抽樣值成比例。因此量化噪聲對(duì)大、小信號(hào)的影響大致相同，即改善了小信號(hào)時(shí)的量化信噪比。實(shí)際中，非均勻量化的實(shí)際方法通常是將抽樣值通過(guò)壓縮再進(jìn)行均勻量化。通常使用的壓縮器中，大多采用對(duì)數(shù)式壓縮。廣泛采用的兩種對(duì)數(shù)壓縮律是壓縮律和A壓縮律。美國(guó)采用壓縮律，我國(guó)和歐洲各國(guó)均采用A壓縮律，因此，本實(shí)驗(yàn)?zāi)K采用的PCM編碼方式也是A壓縮律。所謂A壓縮律也就是壓縮器具有如下特性的壓縮律：A律壓擴(kuò)特性是連續(xù)曲線，A值不同壓擴(kuò)特性亦不同，在電路上實(shí)現(xiàn)這樣的函數(shù)規(guī)律是相當(dāng)復(fù)雜的。實(shí)際中，往往都采用近似于A律函數(shù)規(guī)律的13折線（A=87.6）的壓擴(kuò)特性。這樣，它基本上保持了連續(xù)壓擴(kuò)特性曲線的優(yōu)點(diǎn)，又便于用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)?zāi)K中所用到的PCM編碼芯片W681512正是采用這種壓擴(kuò)特性來(lái)進(jìn)行編碼的。圖1示出了這種壓擴(kuò)特性。圖113折線2、A律的Simulink仿真Matlab的Simulink工具箱可以進(jìn)行A律的Simulink仿真，其基本的建模方框圖如下：圖2四、Simulink仿真過(guò)程與結(jié)果1、建模模塊本實(shí)驗(yàn)中要用到的模塊有：Simulink/Source庫(kù)下的SignalGenerator模塊；Simulink/MathOperations庫(kù)下的Gain模塊；CommunicationsBlockset/SourceCoding庫(kù)下的A-LawCompressor模塊和A-LawExpander模塊；Simulink/Discontinuities庫(kù)下的Quantizer模塊；Simulink/Sinks庫(kù)下的Scope模塊。2、參數(shù)設(shè)置（1）鋸齒波的實(shí)驗(yàn)設(shè)置如下：SignalGenerator模塊的“WaveForm”選擇“sawtooth”（如圖3-a所示），Gain模塊的“Gain”的值改為-1（如圖3-b所示），其他模塊為默認(rèn)值。圖3-a圖3-b（2）方波的實(shí)驗(yàn)設(shè)置如下：SignalGenerator模塊的“WaveForm”選擇“square”，其他模塊的設(shè)置與鋸齒波的一樣。3、仿真波形圖（1）鋸齒波的仿真波形圖（2）方波的仿真波形圖五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌